大空间建筑气流组织
第一讲 大空间建筑特性
均体积都有所不同。
大
室内负荷特征是什么？
空
改善热环境受到了什么制约？
间
室内空气环境又有什么特征？
室
与小空间室内热环境有和区别？
内
…………
热
大空间建筑室内气流组织与一般有何不同？ 环
从结构布置安装方面…………
境
从建筑高和建筑跨度方面…………
特
从需要的空间方面………………
点
从………………方面………………
大空间建筑室内热环境 及其空调设计
第一讲 大空间建筑热环境特性
2009.2-6
一、大空间结构特点
现有定义： 空间高度大于5米 体积大于1万立方米
特点：
功能不同，类型多 与建筑紧密相关
影剧院、音乐厅、大会堂、体育馆、展 览馆、中庭等。
一、大空间结构特点
①高度高，音乐厅/剧场高度为10～20米，普 通体育馆高度为10～30米，高层建筑的中庭高 度达100米以上。 它将引发什么问题？
三
大空间建筑常见的气流组织有哪些？ 、
大
空
喷嘴侧送风方式，受限条件是…………
间
地板下送风方式，受限条件是…………
室
顶部上送风方式，受限条件是………… …………送风方式，受限条件是…………
内 气 流
………………………………………………
组
织
你认为大空间建筑的主要问题是什么？
特 点
18
12 winter:
12:00,17:30,15:30,21:00 6
0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 trmperature/℃
二 、 大 空 间 室 内 热 环 境 特 点
居留区的特征：
基于FLUENT的某体育馆气流组织舒适性模拟分析
拟， 得出了合理的气流组织形式和最佳 的送风 口高度 ， 并在此最佳送风 口高度下计算得 出最佳的送风参数 ， 为类似 工程提供了借鉴。 关键 词 ： 体育馆 ， 气 流组织 ， 舒适性
中图分类号 ： Ｔ Ｕ ８ ３ ４ ． ３ 文献标识码 ： Ａ
０ 引言
对于体育馆类高大空间而言 ， 建筑 内部 的气流组织 形式变化
・
１ ３ ８・
第３ ９卷 第 ３ １ 期 ２ ０ １ ３年 １ １月
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣ ＴＵＲＥ
Ｖ ０ １ ． ３ ９ Ｎ ｏ ． ３ １ ＮＯ Ｖ． ２ ０１ ３
文章编号 ： １ ０ ０ ９ — ６ ８ ２ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ３ １ — ０ １ ３ ８ — ０ ３
基于 Ｆ Ｌ Ｕ Ｅ Ｎ Ｔ的 某 体 育 馆 气 流 组 织 舒 适 性 模 拟 分 析
吴 金 星
（ 国 投 宣城 发 电有 限 责 任 公 司 ， 安徽 宣城 ２ ４ ２ ０ ５ ２）
摘
要： 以合肥市某高校体育馆为研 究对象 ， 采用数值模拟方法 ， 对体 育馆 比赛 大厅的夏季 设计 工况 下气 流组织舒适性进行 了模
１ ． １ 体育馆 简介
体育馆建 筑面积 为 １ ７ ３ ０ ０ ｍ 。主要 功能有 室 内游泳 池 、 篮
பைடு நூலகம்
排球 、 羽毛球训 练用 房 、 比赛 大 厅 、 接待 及 休息 等辅 助 用房 。 多样 ， 其不 同区域 有不 同的气流 组织要 求 ， 如 比赛场 地通 常对速 球 、 比赛 大厅 四周设观众席 ， 南北 、 东西对称。南北跨度 ６ ０ ｍ， 东西跨 度要求 比较严格 ， 尤其是 进行乒 乓球 等小球 比赛 的情 况 ； 而观众 ４ ｍ； 比赛场地位于正中问 ， 尺寸为 ３ ６ ｍ× ４ ０ ｍ； 大厅屋顶高度 区通常要求速度 、 温度 的分布满足 人体热舒适要求 。高大空 间内 度 ７ ３ ． ８ ｍ。模型建立时在不影 响 比赛大厅气 流组织 流场 的前提 部 的空气流动远 比一般建筑复杂 ， 气 流组织设计难点 就在于 如何 约 ２ 快速 、 准确地预测室 内的空气分 布情况 … ， 从而 制定合 理的气 流 下进行 了适当简化 ， 取该模型西南向的 １ ／ ４ ， 尺寸为 ２ ７ ｍ× ４ ２ ｍ。
高大空间建筑室内热环境特性数值分析
中图法 分类号
Ｔ １１１； Ｕ １．９
文献标志码
Ａ
２ ０世 纪 ７ ０年 代起研 究人 员开 始利用 Ｃ Ｄ技 术 Ｆ
ｄ ｖ Ｕ） ＝ ０ ｉ（
（ ） １
进行 建筑 空调 送 风 方 案 研 究 ， 已取 得 许 多成 果 ， 研 究范 围从 室 内热 环境 和建 筑 物 烟气 扩 散模 拟 ， 展 扩
到建 筑小 区风 环境至 大气扩 散 问题 ４ 。 １ ＿
１ ２ 动量 方程 ．
ｐ ｉ （ Ｕ）＝ ｄＶ 叼 ｒ ｄ ） ｄｖ ｕ ｉ （ ｇ ａ “ ＋５ ｕ一塑 ３ ｘ （） ２
通过分 析 夏 季 工 况 下 高 大 建 筑 内空 调 系 统 的 送风 特点 ， 立 了高 大 建 筑 室 内 热 环 境 模 型 ， 用 建 利
量 １ ２ Ｉ ｄ 回风 量 ８５ ０ Ｉ ／ ； 风 量 ２ １５ ０６５Ｉ ／ ， Ｔ ０ Ｉ ｄ 新 Ｔ ２
ｄ（ ） （ ｒ ）Ｓ （ ｉＵ ＝ ｇａ＋Ｔ ３ ｖＴ ａ ）
Ｓ ＝ Ｓ＾ ＋ ；
＝２詈 ＋ ）（＋）（）（） 叼 （）（ 詈詈 ＋ （ 詈］ ［ ＋ ＋ ） ＋
Ｃ Ｄ软件对 两 种 不 同气 流组 织 情 况 下 的室 内热 环 Ｆ 境进 行 分析 。
体育场馆等大空间暖通空调设计难点及对策分析
体育场馆等大空间暖通空调设计难点及对策分析Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】体育场馆等大空间暖通空调设计难点及对策分析摘要：本文主要结合案例就大空间建筑暖通空调设计的难点及对策作了一些分析和探讨。
关键词：大空间建筑；暖通空调；设计一般而言大空间建筑主要包括音乐厅、剧院、电影院以及体育场馆等建筑。
相较于传统综合楼建筑、高层建筑和民用住宅建筑，由于建筑空间、结构以及空气动力学方面的巨大差异，大空间暖通空调设计的考虑因素更多，设计难度更大，本文将结合案例就大空间建筑暖通空调设计的难点及对策作一些分析和探讨。
一、大空间建筑暖通空调的主要特点大空间建筑暖通空调特点表现见下表1。
表1大空间建筑暖通空调特点二、大空间建筑暖通空调设计难点及对策高大空间建筑防火难度大，对采暖、通风和空调系统的要求更高。
例如，大空间建筑往往需要在主体建筑或裙房内布置一些象燃油或燃汽锅炉房、自备发电机房、空调机房和汽车库等一些危险性较大的空间。
这方面应在设计中有所体现。
大空间建筑往往高度较大，这将加重采暖系统的垂向失调，同时由于系统水静压力较大，直接影响到室外管网的水力工况，其系统的形式及与室外管网的连接与多层建筑有较大差异。
高大空间建筑设计往往需要有单独的热源，以满足空调、采暖、制冷、热水供应等方面的需求。
由于用地紧张和其他一些原因，有些大空间建筑需要在地下室内或屋顶上设置锅炉房。
从目前发展趋热来看，这种设计方式越来越多，这使得大空间建筑的热源设计变得更为复杂。
大空间建筑的空调设计气流组织因温度梯度较大，需采用合理的送风方式。
上送下回方式为从顶棚送风下部回风，现工程多采用可调节风量和射程的风口，提高冬季的送风风速；侧送下回方式送风口高度大多在3米左右，需要结合建筑装修设计布置风口位置以达到室内美观，同时需要精确的空调气流组织计算。
具体的大空间建筑类型，其设计还应有侧重。
大空间建筑暖通空调设计与节能
大空间建筑暖通空调设计与节能摘要:暖通空调系统的节能占建筑节能的主要部分，暖通空调的节能设计对于降低建筑物的能耗有着重要的作用。
通过大空间建筑暖通空调系统设计工程实例，阐述了该设计过程的重要环节，对达到节能降耗的最终目标有一定的参考价值。
关键词:高大空间; 置换通风; 节能abstract: the hvac system energy saving accounts for the main part of the building energy efficiency, energy saving of the hvac design for reducing the energy consumption of the building has an important role. through the large space building hvac system design engineering examples, this paper expounds the important link of the design process, to achieve the ultimate goal of saving energy and reducing consumption is of certain reference value.keywords: tall space; displacement ventilation; energy saving中图分类号：s210.4 文献标识码：a 文章编号前言随着人类生活质量的提高，人们的生活内容越来越丰富，各种体育、休闲设施等公共建筑应运而生，这类建筑大都体积庞大，结构复杂，功能灵活(建筑功能多样化)，传统的空调通风方式已经不能充分发挥这类建筑的功能并创造优质的环境，同时随着能源问题的日趋紧张，如何进行暖通空调的设计、运行及管理既能满足人们对大空间建筑的舒适要求又能节约能源，是一个非常值得探索的研究方向。
大空间分层空调不同气流组织方式下流场的数值模拟
［ ｙ ｒｓ Ｋｅ ｗｏ ｄ ］
ｌ ｇ ａ ｅ ｓ ａ ｆ ｄａ ｎ ｉｏ ｉｇ ａｒ ｉ ｒ ｕ ｏ ｄ ； ｕ ｒ ａ ｓ ｌ ｉｎ ａ ｅ ｐ ｃ ； ｔ ｔ ｉ ｒ ｏ ｄｔ ｎｎ ； ｉ ｄｓ ｂ ｔ ｎｍｏ ｅ ｎ ｍｅｉｌ ｉ ａ ｏ ｒ ｓ ｒ ｉｅ ｉ ｃ ｉ ｔ ｉ ｉ ｃ ｍｕ ｔ
论 上找 到最优 的气 流组 织方 式 。 本 文 将 采用 Ｃ Ｄ方 法 对 采 用 分 层 空 调 的某 工 Ｆ
性 ，而 对建 筑 内的非 工作 区域 （ 常是 上部空 问 ） 通
内的气 流分布 情况 分析 和 能耗 大 小 比较 ， 从而 从理
等 的空调负 荷大 、 能耗 高等特 点 使得大 空 间建筑 的 室 内气 流组 织方 式和 空调 节能 问题显 得尤 为重 要 。
目前 大 空 间 建 筑 空 调 设 计 多 采 用 分 层 空调 方 式 ，仅 对建 筑 内的工 作区域 （ 常是 下部 空 间 ）进 通 行 空气 调节 ， 使工 作 区域具 有 良好 的舒 适或 工艺特
［ ｂ ｔａｔ Ｉ ｉｐｐ ｒｏ ｅｌ ｇ ａｅｂ ｉ ｉｇｗ ｔ ｒｔ ｅ ｉｃｎ ｉｏｉｇｓｓ ｍ ｋｎａ ｓａｃ ｂｅｔＴ ｅｆ ｗ Ａ ｓｒｃ］ ｎｔ ｓ ａ ｅ， ｎ ｒｅｓ ｃ ｕｌ ｎ ｉ ｓ ａ ｆ ｄａ ｏ ｄｔ ｎｎ ｔ ｉ ｔ ｅ ｓ ｒ ｅｒ ｏｊｃ． ｈ ｏ ｈ ａ ｐ ｄ ｈｔ ｉ ｉ ｒ ｉ ｙ ｅ ｓａ ａｅ ｈ ｌ
Ｌａ ｇ ｒ ｅＳｐａ ｅＢｕｉｄ ｎｇ ｃ ｌｉ
Ｚｈ ｎ Ｗ ｅ ｎ ａ ｇ Ｌｉ ｉ Ｂｉ ｇ
（ ｃ ｏ ｌ ｆ ｎ ｒ ｙ＆ Ｐ ｗｅ Ｅ ｇｎ ｅ ｎ ， ｒ ｈｎ ｌｃ ｉ Ｐ ｗｅ ｎ ｖ ｒ ｔ， ａ ｄｎ ， ７ ０ ３） Ｓｈ ｏ ｏ ｅ Ｅ ｇ ｏ ｒ ｎ ｉｅ ｒ ｇ Ｎｏｔ Ｃ ｉ ａ ｅｔ ｃ ｏ ｒ ｉｅｓ ｙ Ｂ ｏ ｉｇ ０ ０ ｉ ｈ Ｅ ｒ Ｕ ｉ １
体育馆类高大空间的气流组织设计难点与对策
ＴＨＥ ＤＩ Ｉ ＦＦ ＣＵＬＴＹ ＡＮＤ ＯＬＵＴＩ Ｓ ＯＮ ＮＤｏ０Ｒ ＲＦＬＯＷ ＯＦ Ｉ ＡＩ ＰＡＴＴＥＲＮ ＤＥＳ ＧＮＩ Ｉ ＮＧ ＯＲ Ｆ ＧＹＭ ＮＡＳ ＵＭ Ｉ
Ｚ－Ａ Ｂ ｎ ＬＩＸｉｎ ｉｇ Ｍ Ａ ａ ｊｎ ＹＡＮ ｓｎ Ｉ Ｏ ｉ ａ ｔ Ｌ ｎ Ｘｉ ｕ ｏ Ｑｉｅ
（ ｐ ｏ ｉ ｉｇ Ｓ ｉｎ ｅ Ｄｅ ｔ ｆＢｕｌ ｎ ｃｅ ｃ ，Ｔｓｎ ｈ ａＵｎｖ ｒｉ ｄ ｉｇ ｕ ｉｅｓｔ ｙ，Ｂ Ｏｎ ｅ ｉｇ，ＣＨＩ ＮＡ，１ ０ ８ ） ０ ０ ４
２ １ 僦选 风方 式 侧 送 风 方式 是 体 育馆 比赛 大 厅 采 用得 最广 泛 的一种气 流组 织形 式 ． 中采 用喷 口侧送方 式最 为 其 常见 体 育馆 比赛 大厅无论 规模 大 小 ， 常都具 有 通 空 间大 、 比赛 场 地 位 置 低 、 众 席 逐渐 升 高 的 “ 观 碗 型” 特征 ， 并且 风 口离 空调 区域 （ 别 是 比赛 区 ） 特 较 远 。因此 采用 侧送 方式能 够充 分利用 这一 特点 ． 喷 口送风 射 流长 、 量大 。这 种 气流组 织方 式可使 空 流 调 区域温 度均 匀靠 近 喷 口的后 排 观 众 基本 处 于 回
强 ， 国的体 育事业也 随 之蓬勃 发展 。尤其 是近 年 我 来 ， 国体育健 儿 在 国 内外 赛 场 屡创 佳 绩 ， 我 同时广
大群众 也积极 参与 全 民健身活 动 ， 断追 求健康 向 不 上 的高素质 生活 在 这种 背景 下 ， 国对各 类体 育 我
高大空间建筑分层空调CFD模拟研究(非常有参考意义)
5ε 5 xi
]
+
ε
C1ε k (
Gk
+ C3εGb) - C2ερεk2
(9)
μt
=ρCμ
k2
ε
式中 Gk ———平均速度梯度产生的湍流动能
Gk =
-
ρu′i u′j 55
uj ui
Gb ———浮力产生的湍流动能
Gb
=βgi
μt
Prt
5 5
T xi
β———热膨胀系数
β=
-
1 ρ
(
55ρT)
p
展厅是高大空间 ,近似非等温自由射流 ,射流 与周围介质密度不同 ,浮力和重力不平衡 ,射流发 生变形 ,其判据阿基米德数 Ar[3] :
Ar =
gd0 ( T0 u20 Ta
Tn)
(2)
式中 d0 ———喷口直径 ,m
T0 ———射流出口温度 , K
Tn ———周围空气温度 , K
u0 ———喷口出流的平均速度 ,m/ s
60 FLUID MACHINERY Vol132 ,No15 ,2004
文章编号 : 1005 —0329 (2004) 05 —0060 —05
高大空间建筑分层空调 CFD 模拟研究
董玉平 ,由世俊 ,叶天震 ,王海霞
(天津大学 ,天津 300072)
由于篇幅有限 , 本文仅对国际展览中心高大 空间建筑分层空调改进方案夏季模拟方法进行了 探讨和研究 ,冬季模拟研究见另文 。
2 研究对象概况
分层空调是指仅对下部区域进行空调 , 而对 上部区域不空调的空调方式 。与全室空调相比 , 夏季可节省冷量 30 %左右 。分层空调适于高大 建筑 ,当高大建筑物高度 H ≥10m , 建筑物体积 V
气流组织设计
第一章气流组织设计7.4.1 空调区的气流组织设计，应根据空调区的温湿度参数、允许风速、噪声标准、空气质量、温度梯度以及空气分布特性指标(ADPI)等要求，结合内部装修、工艺或家具布置等确定；复杂空间空调区的气流组织设计，宜采用计算流体动力学(CFD)数值模拟计算。
7.4.2空调区的送风方式及送风口选型，应符合下列规定：1 宜采用百叶、条缝型等风口贴附侧送；当侧送气流有阻碍或单位面积送风量较大，且人员活动区的风速要求严格时，不应采用侧送；2 设有吊顶时，应根据空调区的高度及对气流的要求，采用散流器或孔板送风。
当单位面积送风量较大，且人员活动区内的风速或区域温差要求较小时，应采用孔板送风；3 高大空间宜采用喷口送风、旋流风口送风或下部送风；4 变风量末端装置，应保证在风量改变时，气流组织满足空调区环境的基本要求；5 送风口表面温度应高于室内露点温度；低于室内露点温度时，应采用低温风口。
7.4.3采用贴附侧送风时，应符合下列规定：1 送风口上缘与顶棚的距离较大时，送风口应设置向上倾斜10°～20°的导流片；2 送风口内宜设置防止射流偏斜的导流片；3 射流流程中应无阻挡物。
7.4.4采用孔板送风时，应符合下列规定：1 孔板上部稳压层的高度应按计算确定，且净高不应小于0.2m；2 向稳压层内送风的速度宜采用3 m／s～5m／s。
除送风射流较长的以外，稳压层内可不设送风分布支管。
稳压层的送风口处，宜设防止送风气流直接吹向孔板的导流片或挡板；3 孔板布置应与局部热源分布相适应。
7.4.5采用喷口送风时，应符合下列规定：1 人员活动区宜位于回流区；2 喷口安装高度，应根据空调区的高度和回流区分布等确定；3 兼作热风供暖时，宜具有改变射流出口角度的功能。
7.4.6采用散流器送风时，应满足下列要求：1 风口布置应有利于送风气流对周围空气的诱导，风口中心与侧墙的距离不宜小于1.0m；2 采用平送方式时，贴附射流区无阻挡物；3 兼作热风供暖，且风口安装高度较高时，宜具有改变射流出口角度的功能。
分层空调建筑室内污染物的排除与气流组织方式
环 境 以节 约 能 源 。
为： 采用全新风系统 ， 分界 面高度 ４ Ｏ ， 部非空 调 区域 采用 ．ｎ 上
两排 吊 顶散 流 器 排 风 ， 部 空 调 区 域 设 中 部 单 侧 送 风 、 部 双 下 下
北方环境
第２ ３卷
第 ６期
２１ ０ １年 ６月
分层 空调 建 筑 室 内污 染 物 的 排 除 与气 流 组 织方 式
康
（ ．天 津 市 建 筑 设计 院 ，天 津 １
清 魏 ，
兵 张 ，
玮
０ ：０ ） ７０３
３０ ８ ；．华 北 电力 大 学 能 源 与 动 力 工程 系 ， 北 ０ ３ １２ 河
摘要 ： 本文应用 ＦＵ Ｎ Ｌ Ｅ Ｔ软件 对 所 选 定 建 筑 的分 层 空调 多种 气 流 组 织 方 式进 行 了数 值 模 拟 ， 释到 了不 同． 况 ｚ －
下的污染物 浓度场 ， 根据模拟 结果比较 了大空间建筑排除污染物时的最佳气流组织方式。
关 键 词 ： 气流 组 织 方 式 ；污染 物 平 均 浓 度 数 值 模 拟
侧排风。模拟 的六种工况及其排风量 的具体分配 比例见表 １ 。
在大空间建筑空调设 计 中， 了节省 初投 资和运 行能 耗 ， 为
一
般采用分层空调的设计方案 ， 即以送 风 口中心作 为垂 直分界 面， 将整个大空间建筑 物在垂直 方 向分为两 个区域 ， 界面 以 分
下 的空 间为 空 调 区 域 ， 界 面 以 上 的 空 间 为 非 空 调 区 域 ， 调 分 空 系统 仅 对 下 部 区域 进 行 空 调 ， 对 上 部 区 域 不 空 调 或 只 通 风 的 而